延长机械密封使用寿命的10项神技能（一）

如何进行水处理？

衡美水处理为您介绍一项水处理专业知识——延长机械密封使用寿命的10项神技能。

本文通过对机械密封结构原理的介绍和对机械密封失效泄漏原因的分析，为您总结了正确安装、使用机械密封以延长其使用寿命的经验及方法。

一、前言 

机械密封（mechanical seal）是由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。

机械密封结构（典型结构原理见图1）主构成如下：

1、静止环（静环）；

2、旋转环（动环）；

  3、弹性元件；

4、弹簧座；

5、紧定螺钉；

6、旋转环辅助密封圈；

7、静止环辅助密封圈。

防转销7固定在压盖9上以防止静止环转动。

图1  机械密封结构原理图

机械密封具有密封性能可靠、泄漏量小、使用寿命长、功率损耗少和适用范围广等优点，被广泛应用于各个技术领域，尤其适用于高转速、高压差的工作条件和昂贵或有毒及强腐蚀性的工艺介质。同时，机械密封又是设备的薄弱环节之一。

为延长其使用寿命，除了选择恰当的摩擦副材料和合适的端面比压外，正确的安装和维修也可起到重要的作用。

二、机械密封失效泄漏的原因分析

化工设备中使用的机械密封种类繁多，型号各异，但主要泄漏点有五处：

（1）轴套与轴间的密封；

（2）动环与轴套间的密封；

（3）动、静环间密封；

（4）对静环与静环座间的密封；

（5）密封端盖与泵体间的密封。

机械密封中流体可能泄漏的途径如图1中的A、B、C、D 四个通道。

1、动静环端面磨损导致机械密封泄漏

不管哪种类型的机械密封，主要特点即密封面为垂直于旋转轴线的端面，也就是将易泄漏的轴向密封改为不易泄漏的端面密封。所以，机械密封失效的主要形式是静、动环之间的磨损失效。动、静环端面摩擦副主要靠弹簧推力来压紧，阻止泄漏。动、静环压得越紧越不易泄漏，但其间的摩擦力也随之加大，动、静环接触端镜面在较大摩擦力的作用下会很快磨损，导致失效泄漏。

2、工艺条件不稳定和安装不良导致机械密封泄漏

工艺条件不稳定和安装不良造成的振动、设备抽空汽化瞬间断流都会导致机械密封动静环之间的液膜破坏，使机械密封在无润滑条件下“干态”运行，密封环温度迅速上升，有的直接烧毁，有的当泵恢复正常工作状态时被急剧冷却，形成热冲击而碎裂。

冲洗流体与冲洗条件不良也会形成热冲击，导致密封环出现径向裂纹，加剧动静环的磨损失效。同时，当石墨环超过使用温度，其表面会析出晶体，在温度较高的摩擦副附近发生炭化，其微粒进入摩擦副使动静环急剧磨损失效。

3、机械密封的密封圈失效也是密封泄漏主要原因

动静环密封圈装配歪斜；

与密封圈相配合的轴或轴套表面光洁度不够，或配合尺寸过小；

密封圈与密封介质发生物理或化学反应，腐蚀变形、老化等，均可导致泄漏。

4、装配不当导致机械密封泄漏

在装配机械密封前机封组件清洗不洁净，组件碰伤或划伤；

装配不到位；

弹簧装偏、紧固螺钉没紧固；

拆卸时损坏等，都是机械密封提前失效的原因。

5、机械密封选型设计不当造成的机封泄漏

由于在化工装置中工艺介质特性的多样性，机械密封设计选用不当，使密封端面比压偏小、偏大或密封材质冷缩性较大等，易使机械密封失效而导致其泄漏。

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